小明在用蜡烛作为光源完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,发现蜡烛火焰飘忽不定,像与物对比难判定等问题,小明和老师、同学一起对实验装置进行了一系列的创新。创新点如图所示:光具座上凸透镜所在位置为零刻度,数值向左、向右依次增大;在标有均匀格子的面板上制作字母“A”状LED灯替代蜡烛;光屏上标有同样的均匀格子。
(1)请分析创新后实验装置的优点:
①可以直接读出物距以及________;
②光屏上成像更清晰、_________;
③从光屏上可以准确得出像与物的_______关系。
(2)完成“探究凸透镜成像的规律”实验后,还可以更换(或增加)实验器材进行拓展探究,请仿照示例写出两种不同方案。
项目 | 更换(或增加)实验器材及操作 | 探究的问题 |
示例 | 用黑色纸片遮挡凸透镜的一部分 | 探究凸透镜没被遮挡部分的成像情况 |
方案1 | ①_________________________ | ②__________________________ |
方案2 | ③_________________________ | ④__________________________ |
如图所示,凸透镜主光轴与水面重合,即:上半部分在空气中,下半部分在水中, 请作出通过凸透镜的入射光线,以及折射入水后的光线(方向大致符合物理规律即可)。
(_______)
如图所示,凸透镜斜放,其主光轴与水平成45°角,F是焦点。一条入射光线,经过凸透镜折射后,入射到水平放置的平面镜上被反射,已知折射光线BO与水平成45°角,请完成光路图,画出入射到凸透镜的入射光线和经平面镜反射的反射光线。
(________)
如图所示,有一点光源S发出的一条光线经平面镜反射后,反射光线经过凸透镜上方的焦点.请画出:
(________)
(1)入射光线.
(2)反射光线.
(3)经凸透镜折射后的折射光线.
小明探究凸透镜的成像原理,与老师一起研制了如图所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
(1)实验时,首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在_____上,目的是使像成在光屏中心。
(2)三者摆放位置如图甲所示,在光屏上成了一个清晰的像(像未画出),该像为倒立、_____的实像。此时水透镜的焦距f的范围为_____。
(3)用水透镜模拟正常眼睛,将图甲中的烛移动到光具座上40cm处,光屏不动,此时应对水透镜_____(填“注水”或“抽水” ),使其焦距变_____(填“长”或“短” ),才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼,如图乙所示,若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛,在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片,则爷爷将能看清蜡烛位置_____(填“左侧”或“右侧” )的物体。小明因为长期不注意用眼卫生,变成了近视眼,应该配戴_____(填“凸“或“凹” )透镜矫正。
2014年,人工视网膜通过临床试验,为失明患者带来福音。人工视网膜主要由装有摄像头的眼镜、电子设备和芯片电极三部分组成,其工作原理如图。
(1)从眼球的成像原理来看,眼球对光的作用相当于_____镜;
(2)从反射弧的组成来看,“人工视网膜”相当于反射弧中的_____;
(3)摄像头中的对焦机构能调节镜头和CCD之间的距离。当配有人工视网膜的人向远处眺望,对焦机构将使镜头与CCD之间的距离变_____。